ворюючи тим самим величезну щільність потоку енергії: від 1015 Вт/см 2 в імпульсному режимі до 1010 Вт/см 2 - в безперервному.
Для обробки колісних пар використовувалася лазерна установка типу ЛН - 1,2 НО-Н1 в ІХТ РАН. Принципова схема процесу наведена на рис. 2.2.2.1.
Спостереження за ними здійснювалося з моменту подкатки. Для визначення ефекту від лазерного зміцнення гребенів бандажів в цей же період спостерігалася контрольна партія з 9 вагонів з новими колісними парами. Заміри контрольованих параметрів прокату і товщини гребеня проводилися через кожні 10-14 тис. Км пробігу вагонів і записувалися в журнали форми ТУ - 18 і ТУ - 127.
На зношування бандажів колісних пар впливає велика кількість випадкових факторів. Серед них хімічний склад матеріалу і фізичні властивості бандажа, якість його виготовлення та характеристики міцності, навантажувальні режими і частота їх повторюваності (число пусків і зупинок, режими пуску і гальмування). Великий вплив роблять тривалість руху з максимальним навантаженням, температурні умови експлуатації, насиченість поверхонь тертя абразивними частинками, що залежить від інтенсивності пескоподачі, стану колії і знаходяться у взаємозв'язку з цим динамічні навантаження на обладнання електрорухомого складу (ЕРС), а також багато інших чинників.
Теоретично і практично доведено, що зазвичай реалізація зносу деталей локомотивів має вигляд, представлений на (рис. 2.2.2.2.).
Рис. 2.2.2.2. Реалізація контрольованого параметра
Участок 1 цієї залежності характеризує пріработочний період, в якому деталь зношується з підвищеною інтенсивністю.
Це пояснюється притиранням сполучених поверхонь, в результаті якого відбувається вирівнювання властивостей даних поверхонь. Потім процес зношування стабілізується і настає період нормальної експлуатації (ділянка 2). Інтенсивність зносу при цьому постійна і має найменше з усіх можливих значень. З певного моменту період нормальної експлуатації закінчується і настає період посиленого зносу (ділянка 3). Його інтенсивність знову збільшується в результаті виникнення і зростання паразитних переміщень деталей, наприклад, прослизання коліс по рейках, ударів і перекосів в підшипниках і т.д.
На практиці контрольовані параметри бандажів колісних пар вагонів електропоїздів вимірюють не частіше, ніж на ТР - 1. Приробітку до першого ТР - 1 встигає закінчитися, тому статистичні дані про значення контрольованих параметрів не містять інформації про протікання процесу зношування.
Крім того, допуски на значення контрольованих параметрів встановлюють так, щоб попередити настання періоду посиленого старіння. Тому спостереження за зносом закінчується раніше, ніж наступає цей період.
Внаслідок зазначених причин отримані на практиці значення контрольованих параметрів представляють тільки ділянку нормальної експлуатації. Тут залежності цих параметрів від пробігу близькі до лінійним.
На рис. 2.2.2.3., 2.2.2.4. представлені графіки апроксимуючих лінійних функцій для кожного з розглянутих контрольованих параметрів.
На підставі розрахованих залежностей можна прогнозувати зношування і визначити ресурс бандажів колісних пар до і після лазерного зміцнення.
Рис 2.2.2.3. Залежності від пробігу середніх значень прокату бандажів колісних пар
- до лазерного зміцнення; 2 - після лазерного зміцнення;
Рис. 2.2.2.4. Залежності від пробігу середніх значень товщини гребенів бандажів колісних пар
- до лазерного зміцнення; 2 - після лазерного зміцнення;
Аналіз цих залежностей показує, що швидкість зростання середніх значень контрольованих параметрів (прокату і товщини гребеня) зміцнених бандажів дещо менше, ніж у контрольної. Щоб встановити правомочність цих припущень, необхідно провести попарне рівняння рівнянь регресії.
Опускаючи складні математичні викладки, відзначимо лише наступне. Для з'ясування ефективності впливу зміцнення на підвищення ресурсу бандажів колісних пар методами перевірки статистичних гіпотез проводилося попарне порівняння рівнянь регресії числових характеристик досліджуваних параметрів (прокату і товщини гребеня) контрольної та зміцненої груп колісних пар.
Результати аналізу показують, що кутові коефіцієнти попарно порівнюваних рівнянь регресії істотно відрізняються між собою. А точніше, коефіцієнти рівнянь (інтенсивності зношування) залежностей, отримані за даними зміцнених колісних пар, істотно менше, ніж у неупрочнённих.
Оптимальний пробіг до обточування з прокату бандажів колісних пар по колу катання причіпн...
